Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ласков Ю.М. и др. Примеры расчетов канализационных сооружений.pdf
Скачиваний:
167
Добавлен:
16.03.2016
Размер:
5.81 Mб
Скачать

t 1. Решетки

Д.1я улавливания из сточных вод крупных нераство­

ревных загрязнений применяют решетки, выполняемые 113 ~tруглых, прямоугольных или иной формы металличес­

пх стержней. Прозары между решетками Ь= 16-;-19 мм.

Решетки, устанавливаемые на насосных станциях, могут

:;wеть и большие прозоры, поскольку это зависит от раз·

ыеров насосов.

Решетки подразделяют на неподвижные и подвижные.

Нанболее широкое распространение получили неподвиж­

ные. Для удобства съема загрязнений часто решетки ус­

танавливают под углом к горизонту а=бО-;-70° (рис. 2.4). Если количество улавливаемых загрязнений составляет 0,1 мз в 1 сут и более, то очистка решеток

.s.олжна быть механизирована.

~IIC. 2.4. Решетка с ручной очисткой

При расчете решетки вначале определяют общее чис­

..tо прозоров n по формуле

n =

Qмакс

k3 ,

 

(2.9)

bhl tlp

 

 

 

 

 

~~е q,..«<- максимальный расход сточных вод; !11- глубина

воды

IRpeJI. решеткой; vp- средняя скорость в проэорах

решетки,

кото·

р)"10 рекомендуется принимать равной

около 1 мjс;

k . - коэффици­

еJП, учитывающий стеснение прозоров

граблями и

задержанными

Jаrряэнениями и равный 1,05.

 

 

 

 

Общая ширина решеток

 

 

 

Вр = s(n-1) + Ьп,

 

(2.10)

r.1е s - толщина стержней решетки.

Затем принимается число решеток N и ширина кaж­

.s.ofi из них

(2 .11)

21

Потери напора в решетках

= p~V2 /(2g),

(2.12)

где С- коэффициент местного сопротивления; и- скорость движе­

ния воды в камере перед решеткой; g - ускорение свободного паде­

ния; р- коэффициент, учитывающий увеличение потерь наnора

вследствие засорения решетки; ориентировочно рекомендуется при­

инмать р-3.

Коэффициент местного сопротивления решетки зави­

сит от формы стержней и определяется по формуле

~ = ~ (s/b)4/3 sin а,

(2 .13)

где Р- коэффициент, равный 2,42 для nрямоугольных и 1,72 для

круглых стержней.

При проектировании решеток количество уловленных

загрязнений следует принимать в зависимости от разме­

ра решеток (при Ь= 16+20 мм количество отбросов рав­

но 8 л на 1 чел. в год, а плотность их- 750 кгjм3 ). Улов­ ленные на решетках отбросы должны подвергаться дроб­

лению в дробилках и возвращаться в поток воды перед

решетками.

В последние годы в СССР и за рубежом все более

широкое распространение получают комбинированные аппараты- решетки-дробилки (комминуторы), в кото­ рых уловленные решетками загрязнения дробятся под водой, без извлечения их на поверхность.

§ 7. Песколооки

Для улавливания из сточных вод песка и других ми­

неральных перастворенных загрязнений применяют пес­

коловки, подразделяемые на горизонтальные, вертикаль­

ные и с вращательным движением жидкости; последние

бывают тангенциальные и аэрируемые.

Горизонтальные и аэрируемые пескаловки использу­ ют при расходах более 10 000 м3fсут. Конструктивной

разновидностью горизонтальных пескаловок являются

горизонтальные с круговым движением воды. Они име­ ют круглую форму в плане. Их рекомендуется применять при сравнительно небольших расходах­ до 70 000 м3fсут. Тангенциальные пескаловки также име­ ют круглую форму в плане и рекомендуются для приме­

нения при расходах до 50 000 м3jсут. Вертикальные пес­ коловки велики по размеру и работают неэффективно,

22

поэтому их используют в исключительных случаях и nри

соответствующем обосновании.

При расчете горизонтальных лескаловок (рис. 2.5)

вначале оnределяют nлощадь живого сечения одного от­

деления

 

ro = Qмaнcf(vn),

(2 .14)

где Qмакс -.максимальный расход сточных вод на

одно отделение;

v - средняя скорость движения воды;

n - количество отделений.

 

а)

о}

Рис. 2.5. Горизонталь­

 

ная nесколоаха

 

а -

nродольн ыll разрез;

 

б -

nоnеречиыА разрез

 

Затем находят размеры отделения в поперечном сече­

нии. Длину пескаловки вычисляют по формуле

(2.15)

где h1- глубина проточной части песколовки; k - коэффициент

(табл. 2.1), учитывающий влияние турбулентности и других факто·

ров на работу песколовок; u0 - гидравлическая крупность песка рас·

четного диаметра.

 

 

 

 

 

 

 

Т А 6 Л И Ц А

2.1. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА k

В ФОРМУЛЕ (2.15)

 

 

 

Значения k для

песколоаок

 

Диаметр

Гидравлнчес-

 

 

аэрируемых nри В/Н

кая круп-

 

 

частиц песка

горизонталь-

 

 

 

 

 

ность и0, мм/с

 

 

 

 

 

 

 

ных

1

 

1,25

1

1,5

 

 

 

1

1

0,15

13,2

 

-

2,62

 

2,5

 

2,39

0,2

18,7

 

1,7

2,43

 

2,25

 

2,08

0,25

24,2

 

1,3

-

 

-

 

-

При иных расчетных параметрах коэффициент k мож­

но вычислить по формуле

-2

 

 

 

 

 

 

k= и0

2

 

 

 

(2.16)

 

/vu0 - w ,

 

 

 

где w- вертикальная турбулентная составляющая:

 

 

 

 

w = 0,05v.

 

 

 

 

(2.17)

Для горизонтальных лескаловок следует принимать: v=О,З мjс; расчетный диаметр частиц песка 0,2-

23

0,25 мм; nродолжительность движения сточных вод не

менее 30 с. Изменение расхода по суткам и часам суток

вызывает изменение скорости движения воды в песколов­

ках, поэтому возникает необходимость в дополнительных устройствах, обесnечивающих nоддержание в песколов­

ках nостоянной скорости движения воды, равной оnти­

мальной величине v=О,З мjс.

Горизонтальные пескаловки с круговым движением

воды следует рассчитывать по продолжительности дви­

жения воды в них, которую рекомендуется принимать

равной 30-50 с.

Известно много методов поддержания в песколовках постоянной скорости. Наиболее простой из них заключа­

ется в устройстве на выходном канале неподтопленного

водослива с широким порогом без донного выстуnа. Раз­ меры водослива вычисляют по формулам:

р =

hманс - k;JЗhмнн

(2 .18)

--"=~.....::....___;;;.;;;;;.....

 

k2-1

 

 

q

 

 

qманс

(2.19)

Ьсж = ---_.:.:;=""----

тV 2g + hмаис)312

где Р- перепад между дном пескаловки и порогом водослива; ь.,..­ ширина водослива; h,.••• н hминглубины воды в песколовке со­

ответственно nри максимальном q,.••• и минимальном q,. 10 расходах

1t скорости движения воды 0,3 м/с; kq=Qмакс/qмии; т- коэффициент

расхода водослива, зависящий от условий бокового сжатия и рав­

ный 0,35-0,38.

Аэрируемые пескаловки рассчитывают также по фор­

мулам (2.14), (2.15) и данным табл. 2.1. Расчетную глу­

бину пескаловки h1 прннимают равной половине ее гид­ равлической глубины (рис. 2.6). При расчетных парамет­

рах, не указанных в табл. 2.1, коэффициент k определя­

ется по формуле

 

 

26, 4au0

 

k=- Jg (1- 20au0)

(2 .20)

где а=В/Н.

При расчете аэрируемых пескаловок следует прини­ мать: v=0,05+0,12 м/с; расчетный диаметр частиц пес­

ка 0,15-0,2 мм;

BjH= 1+1,5; интенсивность аэрации

3-5 мзjм2 в 1 ч;

поперечный уклон дна

(к песковому

лотку) 0,3-0,4.

 

 

Расчет тангенциальных пескаловок ведется по формуле

 

F = qмакс/(пq.),

(2.21)

24

110 +

о

..,_

 

 

1)

 

 

"'

 

 

 

 

- ___

г_--~""""'-~---

~~·- 1'

 

-=r:c•

 

~

 

 

Ё-

-- ":t: \-'~~---- ~-~

 

 

 

\ --

=

 

 

1

 

':.о-\ -т

..,., .c:l

ь

 

'\_/

1

 

 

Рис. 2.6. Аэрируема• nеско.воака, оборудоваинан rидромеханическоА системой

а- продольный разрез; 6 - поперечный разрез: 1 - рабочая зона; 2 - азра.

тор; 3 - песковыll лоток; 4 - смывной трубопровод

где F- площадь отделения пескаловки в плане; q,.••c - максималь­

ный расход сточных вод; n- число отделений; qo- нагрузка на nес­

коловку по воде.

Кроме того, можно рассчитывать эти пескаловки и по

формуле

 

F = qманс/(nи0).

(2. 22)

Из сравнения формул (2.21) и (2.22) следует,

что

нагрузка на песколооку q0 численно равна гидравличес­

кой крупности nеска расчетного диаметра Uo, выражен­

ной в м;ч.

При расчете тангенциальных nескаловок следует nри­ нимать: глубину, равной nоловине диаметра сооружения; расчетный диаметр nеска 0,2-0,25 мм.

С учетом изложенного нагрузка на сооружение долж­

на быть:

nри ио= 18,7 мм;с

q0 = 18,7-3600/1000 = 67 мз/(м2·ч):

при Uo=24,2 ммjс

q0 = 24,2·3600/1000 = 87 мз;(м2·ч).

На тангенциальные nескаловки более совершенных: конструкций допускается нагрузка q0 =

+130 м3/(м2 ·ч).

Для выгрузки осадка из горизонтальных и аэрируе­

мых пескаловок обычно применяют механические скреб­

ки цепного и тележечного типа. Осадок сгребается в бун­

кер, как правило, располагаемый в начале сооружения,

и затем откачивается гидроэлеватором, насосом или эр­

лифтом. Скребки сложны по конструкции и ненадежны

в эксплуатации, поэтому в последние годы для удаления

осадка нз пескаловок начали применять гидромеханичес-

25